中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：9月11日在深圳鵬瑞萊佛士舉辦的“碳中和能源院士高峰論壇暨第三屆中國國際新型儲(chǔ)能術(shù)及工程應(yīng)用大會(huì)”上，杭州煦達(dá)新能源科技有限公司專家薄濤進(jìn)行“工商業(yè)儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展趨勢及典型案例分享”的演講。
薄濤：大家下午好！我是煦達(dá)新能源的薄濤，在這里與大家分享工商業(yè)儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展趨勢和典型案例。
2022年電化學(xué)儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)非常迅猛的發(fā)展，其中用戶側(cè)累計(jì)投運(yùn)1.81GWh，工商業(yè)配置儲(chǔ)能總能量投入0.76GWh。工商業(yè)看起來規(guī)模不大，但可以看右側(cè)橘色柱狀圖（見PPT）。工商業(yè)儲(chǔ)能在2022年相對(duì)2021年幾乎實(shí)現(xiàn)了翻倍的發(fā)展，而工商業(yè)儲(chǔ)能的應(yīng)用場景都屬于用戶側(cè)儲(chǔ)能應(yīng)用場景，有工業(yè)、商業(yè)的峰谷套利，有充電場站配套虛擬增容應(yīng)用，也有鐵塔基站儲(chǔ)能備電一體化，也有分布式光伏配套消納提升應(yīng)用。這些都對(duì)工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)都提出安全性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性的要求。安全是基礎(chǔ)，經(jīng)濟(jì)性是要求工商業(yè)儲(chǔ)能必須要能夠算得過來賬，只有算得過來賬，才有用戶來買單，也就是要求系統(tǒng)運(yùn)行一定要有穩(wěn)定性。穩(wěn)定性有兩方面含義：一個(gè)是產(chǎn)品的低故障率；另外一個(gè)是運(yùn)維能夠?qū)崿F(xiàn)快速化，發(fā)生故障后，在最短的時(shí)間內(nèi)把它處理好，保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行。
長期穩(wěn)定運(yùn)行為什么很重要？因?yàn)楣ど虡I(yè)儲(chǔ)能的基礎(chǔ)收益來自于峰谷套利。試想一年365天刨去大型節(jié)假日，真正獲取收益的日子只有340、350天，實(shí)際情況能保證340天都有滿額的穩(wěn)定的收益，已經(jīng)是非常困難的了。如果因?yàn)楣收蠈?dǎo)致系統(tǒng)停機(jī)，對(duì)收益的影響將非常大的。
需量調(diào)節(jié)可以幫助用戶降低需量電費(fèi)，但這部分收益并不能覆蓋工商業(yè)儲(chǔ)能的成本，基礎(chǔ)收益還是來自于峰谷套利。
充電場站加配儲(chǔ)能，可以實(shí)現(xiàn)充電場站入網(wǎng)門檻快速降低，提高配電設(shè)備利用率，能夠拓大市場體量。
分布式光伏的配套，因?yàn)榉植际焦夥尤腚娋W(wǎng)系統(tǒng)，使得功率由單向變成雙向流動(dòng)，由此帶來很多問題，工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)也需要具備電能質(zhì)量管理的能力。比如三相不平衡控制和平滑電網(wǎng)電壓的能力。
通信的鐵塔基站儲(chǔ)能是比較不一樣的應(yīng)用場景。這是直流儲(chǔ)能系統(tǒng)，需實(shí)現(xiàn)維持直流母線電壓和交流母線功率的雙重控制。
工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)主要是由電池系統(tǒng)、PCS、EMS、BMS集成于一體的，其中電池系統(tǒng)是核心，電芯由280Ah到314Ah，實(shí)現(xiàn)了一顆電芯一度電，這也給電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)尤其是散熱設(shè)計(jì)提出更高的要求。集成到一起的電池簇由于電壓的不斷提高，對(duì)電氣安全設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。電壓越高，串聯(lián)的電芯數(shù)量越高，對(duì)電芯的一致性要求也越高。這就要求我們做工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)里，對(duì)于很多設(shè)備的選型提出更高的要求。
電池模塊目前主流有兩個(gè)技術(shù)路線，一款是上面這種風(fēng)冷型的，一種是下面這種冷板液冷型的。風(fēng)冷型的方案是比較成熟的，運(yùn)維比較簡單。電池系統(tǒng)內(nèi)不同電芯的溫度差相對(duì)液冷比較大一些，冷板式液冷的方案今年已經(jīng)有了大量應(yīng)用，但由于散熱面僅是在電芯的底面，會(huì)造成電芯的底部和頂部之間的溫度差，相對(duì)于風(fēng)冷還會(huì)有些差異。還有一種是浸沒式液冷，可以解決溫度差的問題，但帶來維護(hù)困難和成本上升。這在工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)中的應(yīng)用可能還有些路要走。
電池管理系統(tǒng)在工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)有些特殊要求。工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)總體體量不會(huì)特別大，分布式特點(diǎn)比較明顯，就需要運(yùn)維能夠?qū)崿F(xiàn)在不同區(qū)域的多個(gè)站的快速維護(hù)。對(duì)于電池管理系統(tǒng)，不管是兩級(jí)架構(gòu)還是三級(jí)架構(gòu)，最好能配上云平臺(tái)。這個(gè)云平臺(tái)不一定就來自于電池管理系統(tǒng)，也可以來自于能源管理系統(tǒng)或者第三方的能源管理系統(tǒng)。它需要實(shí)現(xiàn)的是遠(yuǎn)程電芯電堆的單體分析甚至系統(tǒng)運(yùn)維。
隨著時(shí)間的推移，電池系統(tǒng)的運(yùn)行會(huì)出現(xiàn)兩種類型的容量衰減，都會(huì)表現(xiàn)為充、放電量越來越少、收益越來越低。一種是來自于電池本題SOH下降，還有一種是SOC狀態(tài)不一致。
剛剛提到主動(dòng)均衡的功能，電池管理系統(tǒng)需要主動(dòng)均衡的功能，但從我們的角度看，主動(dòng)均衡的能力夠用就行。從現(xiàn)場的使用條件來看，需要解決的是電芯SOC一致性問題，只要有比較小的均衡電流能夠處理掉就可以了。對(duì)于SOH的衰減，可能要在每一次充放電的末端對(duì)SOH下降比較大的電芯做大電流的替代。這樣會(huì)帶來比較高的成本壓力，實(shí)現(xiàn)的效果并不能覆蓋這一成本。
工商業(yè)儲(chǔ)能主要是以單簇的獨(dú)立控制來實(shí)現(xiàn)控制方式。一是可以避免它的電池簇之間環(huán)流，保證每一顆電芯電流都可控，保證整個(gè)系統(tǒng)的安全性。PCS還需要做模塊化設(shè)計(jì)，方便后期的運(yùn)維。根據(jù)它的運(yùn)用場景有構(gòu)網(wǎng)型等智能化要求。
EMS對(duì)某些應(yīng)用場景中需要實(shí)現(xiàn)沖擊性負(fù)荷的快速跟蹤，能夠?qū)崿F(xiàn)區(qū)域集群化的管理，運(yùn)行參數(shù)數(shù)字化的經(jīng)濟(jì)性的分析。這對(duì)于用戶來講是非常需要有直觀感受。此外還需要月度負(fù)荷的預(yù)測等功能。
消防要從產(chǎn)品設(shè)計(jì)開始，包括電氣安全、機(jī)械安全、環(huán)境安全，來保證電化學(xué)安全的綜合保護(hù)，最終實(shí)現(xiàn)分層的消防和電氣聯(lián)動(dòng)的防護(hù)。
工商業(yè)儲(chǔ)能的運(yùn)行維護(hù)是其中非常重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。因?yàn)榉植际降奶攸c(diǎn)，運(yùn)維需要應(yīng)用人工智能和大數(shù)據(jù)的分析，能夠提前預(yù)警電芯的衰減和其他各種故障，而提前制訂運(yùn)維方案，來提前實(shí)施運(yùn)維方案，甚至是要在故障發(fā)生之前就要把它處理掉，以此避免運(yùn)行中斷，最終避免影響到系統(tǒng)收益。
最后是一些案例分享。
這是集裝箱式的工商業(yè)儲(chǔ)能系統(tǒng)。
這是充電場站配套的儲(chǔ)能系統(tǒng)，有公交場站、社會(huì)運(yùn)營場站。左側(cè)是鐵塔基站直流側(cè)充電儲(chǔ)能系統(tǒng)。（見PPT）
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